Iskoristiti ogromnu populaciju sićušnih organizama kao zamjenu za dobrobit ljudi, Istraživači klinike Mayo razvili su indeks zdravlja crijevnih mikrobioma. Ovaj indeks razlikuje zdrav mikrobiom od oboljelog.
U novoj studiji objavljenoj u izdanju od 15. rujna Nature Communications , istraživači otkrivaju kako se njihov indeks, sastavljen od biološki interpretirane matematičke formule, može uzeti profil mikrobioma crijeva iz uzorka stolice neke osobe kako bi otkrio vjerojatnost oboljenja neovisno o kliničkoj dijagnozi.
"Ovo otkriće unapređuje naše razumijevanje sastava zdravog crijevnog mikrobioma koji je dugo tražen, "kaže Jaeyun Sung, Dr. Sc., odgovarajući autor. "Naš indeks predviđa koliko uzorak crijevnog mikrobioma nalikuje zdravim ili nezdravim uvjetima."
Sung je docent kirurgije, Medicinski fakultet klinike Mayo, i istraživač u okviru programa mikrobioma klinike Mayo Clinic Center za individualnu medicinu.
Dr. Sung kaže da su učinci vrlo složenog mikrobioma na zdravlje ljudi duboki, ali znanost o tome kako pravilno otkriti može li nešto biti pogrešno, a kako primijeniti crijevni mikrobiom kao pokazatelj općeg zdravlja relativno je novo.
Ono što je poznato je da je ekosustav mikroba vezan uz niz zdravstvenih dobrobiti, uključujući pomoć pri probavi hrane, regulira metabolizam i igra ulogu u imunitetu. Još, ostaje mnogo pitanja. Nedavna istraživanja povezuju promjene u crijevnom mikrobiomu s glavnim kroničnim bolestima.
Dr. Sung kaže da nedostatak analitičkih testova ili biomarkera na temelju algoritama ometa otkrivanje ranih znakova bolesti prije pojave specifičnih, dijagnosticirani simptomi.
Za novu studiju, Sung i njegov tim analizirali su 4, 347 javno dostupnih metagenoma sačmarica za ljudsku stolicu, koji omogućuju istraživačima opsežno sekvenciranje svih gena u svim poznatim organizmima prisutnim u uzorku stolice.
Uzorci su združeni u 34 objavljene studije koje obuhvaćaju zdrava stanja i 12 nezdravih bolesti. Skoro 1, 700 uzoraka crijevnih mikrobioma bilo je od nezdravih ljudi, to je, oni s klinički dijagnosticiranom bolešću ili abnormalnom tjelesnom težinom na temelju BMI. Skoro 2, 600 uzoraka je od ljudi za koje se navodi da su zdravi, to je, bez izražene bolesti ili štetnih simptoma.
Udružili smo nezdrave uzorke u jednu skupinu, a zdrave uzorke u drugu, Zatim smo napravili usporedbu učestalosti mikroba koji su uočeni u obje skupine. Utvrdili smo da se neki mikrobi mnogo češće promatraju u zdravoj skupini, u usporedbi s nezdravom skupinom i obrnuto. "
Jaeyun Sung, Doktor znanosti, Dopisni autor studije,
Njegova je analiza dovela do potpisa mikrobioma zdravog ljudskog crijeva sastavljenog od 50 mikrobnih vrsta.
"No, pravi izazov tada je bio primijeniti ove informacije za izradu pokazatelja zdravlja, "Kaže dr. Sung.
Otkriće zdravog mikrobioma crijeva dovelo je dr. Sunga i njegov tim do razvoja matematičke formule koja predviđa koliko uzorak crijevnog mikrobioma sliči zdravim ili nezdravim stanjima.
Oni su stvorili omjer između vrsta koje obiluju zdravljem i vrste koje nedostaju zdravlja. Što je veći broj, veće su šanse da odgovarajući uzorak mikrobioma dolazi od zdrave osobe.
"Dakle, veći broj će vam reći:'Oh, izgledaš jako zdravo. Vaš mikrobiom podsjeća na zdravu populaciju, '"Doktor Sung kaže." Ali mali broj otkriva:' Oh, ne možemo još točno reći koju bolest imate, ali možemo reći da nešto izgleda ".
"Vaš mikrobiom vrlo je sličan onome što bi bio mikrobiom u populaciji bolesti." I to je ono što nazivamo Gut Microbiome Health Index. Možete ga promatrati kao 'kreditnu ocjenu za vaša crijeva'. "
U kohorti nezavisne validacije od blizu 700 ljudskih subjekata, zdravi uzorci su se 74% vremena razlikovali od nezdravih uzoraka.
Tijekom studija, Sung je otkrio još jedan nalaz:umjerenu korelaciju između Gut Microbiome Health Indexa i lipoproteina visoke gustoće, ili HDL, ili "dobar kolesterol, "u krvi.
"Što je veći indeks zdravlja crijevnih mikrobioma, što je viša razina HDL -a, "objašnjava." To što smo uspjeli pronaći ovu povezanost s markerom kardiovaskularnog zdravlja zaista je uzbudljivo, jer sada povezujemo podatke o mikrobiomu crijeva s kliničkim podacima. "
"Jedno područje istraživanja u mojoj skupini je utvrditi kako crijevni mikrobiom razgovara s različitim tkivima u tijelu putem kemijskih signala. Trenutno, daleko smo od mogućnosti zaključivanja o posebnim mehanizmima, ali imamo neke obećavajuće tragove koje bismo željeli dodatno istražiti. "
Kaže kako otkriće naglašava potencijal indeksa da bude snažan i dosljedan prediktor zdravlja. U ne tako dalekoj budućnosti, Doktor Sung zamišlja vrijeme kada bi davanje uzorka stolice za procjenu mikrobioma tijekom redovitih posjeta liječniku postalo rutina.
Nada se daljnjem razvoju indeksa zdravlja crijevnih mikrobioma kako bi jednog dana mogao doprinijeti sveobuhvatnim medicinskim i preventivnim programima zdravstvenog pregleda.
"Naša predložena kvantitativna metrika stolice za indeksiranje zdravlja mikrobioma konceptualna je i tehnička inovacija, i ima potencijal informirati tretmane za održavanje ili obnavljanje zdravlja putem modulacije mikrobioma crijeva, "Kaže dr. Sung.
"Naš indeks pruža odredišnu točku na koju želite da vaš mikrobiom nalikuje, osobito nakon velikih poremećaja, poput trovanja hranom ili antibiotika. Štoviše, ovaj rad pokazuje moć integriranja postojećih uzoraka u različite izvore i zdravstvena stanja kako bi se identificirao istinski snažan uvid koji koristi ljudskom zdravlju. "